JPH0129039B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0129039B2 JPH0129039B2 JP19089581A JP19089581A JPH0129039B2 JP H0129039 B2 JPH0129039 B2 JP H0129039B2 JP 19089581 A JP19089581 A JP 19089581A JP 19089581 A JP19089581 A JP 19089581A JP H0129039 B2 JPH0129039 B2 JP H0129039B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heated
- inductor
- metal
- heat
- thin
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- General Induction Heating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、誘導加熱装置の誘導子の耐熱性の
向上および加熱効率の向上に関するものである。
向上および加熱効率の向上に関するものである。
周知のように誘導加熱法は、電源部から供給さ
れた電力により誘導子部で交番磁束を発生させ、
該交番磁束により、誘導子内又は近傍にある金属
中に、渦電流を生ぜしめ、該渦電流による抵抗発
熱で金属を加熱する方法である。
れた電力により誘導子部で交番磁束を発生させ、
該交番磁束により、誘導子内又は近傍にある金属
中に、渦電流を生ぜしめ、該渦電流による抵抗発
熱で金属を加熱する方法である。
従つて被加熱材が決つた後は、交番磁束を被加
熱材内にいかに有効に浸透させるかということが
設計上の重要な点となる。
熱材内にいかに有効に浸透させるかということが
設計上の重要な点となる。
一般的に、誘導子と被加熱材との対向間隙が狭
い程交番磁束の漏洩分が減少すると共に、空気層
による磁気抵抗も減少し、被加熱材に浸透する交
番磁束が増加して加熱効率が向上するので、誘導
子と被加熱材との間隙は可能な限り狭くとられ
る。
い程交番磁束の漏洩分が減少すると共に、空気層
による磁気抵抗も減少し、被加熱材に浸透する交
番磁束が増加して加熱効率が向上するので、誘導
子と被加熱材との間隙は可能な限り狭くとられ
る。
しかしながら一方で、この間隙を狭くとると、
誘導子は被加熱材からの輻射熱を受けて昇温し、
誘導子の磁心、導電体、誘導コイルに施した電気
絶縁が劣化し、電気的短絡が短時間内に生じ、設
備故障となりやすいという問題がある。
誘導子は被加熱材からの輻射熱を受けて昇温し、
誘導子の磁心、導電体、誘導コイルに施した電気
絶縁が劣化し、電気的短絡が短時間内に生じ、設
備故障となりやすいという問題がある。
現状の電気絶縁技術における耐熱方策は、例え
ば最高のＨ種絶縁でも、180℃といつた比較的低
いところに温度上限があるので、誘導子の保護の
ためには、外部から誘導子への入熱量を極力小さ
くする必要がある。
ば最高のＨ種絶縁でも、180℃といつた比較的低
いところに温度上限があるので、誘導子の保護の
ためには、外部から誘導子への入熱量を極力小さ
くする必要がある。
このため従来から、誘導子を断熱材や耐火材で
くるんだり、誘導子の被加熱材対向面に、熱伝導
率の低い断熱材や耐火材をとりつけたりしている
が、断熱材や耐火物自体が輻射熱により劣化し、
また前述のように加熱効率の点から、誘導子と被
加熱材との間隙はもともと狭いものであるから、
この間にとりつける断熱材や耐火材は厚さの薄い
ものとなり、遮熱効果は充分とはいえないもので
あつた。
くるんだり、誘導子の被加熱材対向面に、熱伝導
率の低い断熱材や耐火材をとりつけたりしている
が、断熱材や耐火物自体が輻射熱により劣化し、
また前述のように加熱効率の点から、誘導子と被
加熱材との間隙はもともと狭いものであるから、
この間にとりつける断熱材や耐火材は厚さの薄い
ものとなり、遮熱効果は充分とはいえないもので
あつた。
本発明は上記従来法における問題点を解消する
誘導子の保護装置を提供するものであり、その要
旨は、金属の誘導加熱装置において、被加熱材に
近接して配置される誘導子の被加熱材対向面に、
耐熱絶縁材を介して輻射線の反射特性の大なる金
属面を設け、該金属面を複数個の薄板または薄膜
を互いに電気的に絶縁した状態に配設して構成し
たことを特徴とする誘導加熱装置の誘導子保護装
置にある。
誘導子の保護装置を提供するものであり、その要
旨は、金属の誘導加熱装置において、被加熱材に
近接して配置される誘導子の被加熱材対向面に、
耐熱絶縁材を介して輻射線の反射特性の大なる金
属面を設け、該金属面を複数個の薄板または薄膜
を互いに電気的に絶縁した状態に配設して構成し
たことを特徴とする誘導加熱装置の誘導子保護装
置にある。
以下図示の実施例にもとづき本発明を詳細に説
明する。
明する。
第１図は板状の被加熱材をトランスバース・フ
ラツクス型誘導子で加熱する場合の実施例を示す
正面図（一部断面図）、第２図は管状（又は棒状）
の被加熱材をロンジチユーデイナル・フラツクス
型誘導子で加熱する場合の実施例を示す部分正面
図（一部断面図）である。
ラツクス型誘導子で加熱する場合の実施例を示す
正面図（一部断面図）、第２図は管状（又は棒状）
の被加熱材をロンジチユーデイナル・フラツクス
型誘導子で加熱する場合の実施例を示す部分正面
図（一部断面図）である。
被加熱材１ａ，１ｂは、コイル２ａ，２ｂで発
生する交番磁束によつて加熱される。磁心６ａは
被加熱材１ａの所定部分に磁束を集中させるため
のものである。コイル２ａ，２ｂ、及び磁心６ａ
は被加熱材からの熱による電気絶縁破壊を防ぐた
めに、断熱材３ａ，３ｂ及び耐火材７ａ、耐火モ
ールド５ａ、保護外筒５ｂにより防熱保護させる
とともに、輻射線の反射特性の大なる金属薄片群
４ａ，４ｂにより、被加熱材からの輻射熱を反射
させるようにする。
生する交番磁束によつて加熱される。磁心６ａは
被加熱材１ａの所定部分に磁束を集中させるため
のものである。コイル２ａ，２ｂ、及び磁心６ａ
は被加熱材からの熱による電気絶縁破壊を防ぐた
めに、断熱材３ａ，３ｂ及び耐火材７ａ、耐火モ
ールド５ａ、保護外筒５ｂにより防熱保護させる
とともに、輻射線の反射特性の大なる金属薄片群
４ａ，４ｂにより、被加熱材からの輻射熱を反射
させるようにする。
輻射線をよく反射する金属としては、アルミニ
ウム、金、銅、銀等を用いうる。金属薄片の配置
は磁界の方向に応じて、第３図ａの下面図に示す
ように、長い短冊状の薄片を間隙をもつて並列さ
せたり（磁界の方向が紙面に垂直な方向）、第３
図ｂに示すように、短い短冊状の薄片を縦横方向
に間隙をもつて整列させたり（磁界の方向が紙面
の左右方向）することができる。
ウム、金、銅、銀等を用いうる。金属薄片の配置
は磁界の方向に応じて、第３図ａの下面図に示す
ように、長い短冊状の薄片を間隙をもつて並列さ
せたり（磁界の方向が紙面に垂直な方向）、第３
図ｂに示すように、短い短冊状の薄片を縦横方向
に間隙をもつて整列させたり（磁界の方向が紙面
の左右方向）することができる。
個々の薄片を間隙をもつて配設する理由は、輻
射熱反射能が大きい金属は、概して電気の良導体
である故に、誘導加熱時に用いられる交番強磁界
下では、被加熱材同様に該金属も加熱され溶損し
てしまうので、金属を小片に分断して、互いに電
気的に絶縁し、誘導電流を小さくするためであ
る。
射熱反射能が大きい金属は、概して電気の良導体
である故に、誘導加熱時に用いられる交番強磁界
下では、被加熱材同様に該金属も加熱され溶損し
てしまうので、金属を小片に分断して、互いに電
気的に絶縁し、誘導電流を小さくするためであ
る。
個々の薄片１１ａ，１１ｂの巾は10〜20mm程度
が望ましい。また個々の薄片を互いに電気的に絶
縁するための間隙１２ａ，１２ｂの巾は0.5〜１
mm程度が望ましい。薄片１１ａ，１１ｂの厚みは
薄い方が望ましく１〜20μ程度が適当である。
が望ましい。また個々の薄片を互いに電気的に絶
縁するための間隙１２ａ，１２ｂの巾は0.5〜１
mm程度が望ましい。薄片１１ａ，１１ｂの厚みは
薄い方が望ましく１〜20μ程度が適当である。
実験結果によれば、17μ厚×９mm巾×70mm長の
アルミ箔の小片を、巾１mmの間隙をもつて第３図
ｂのように配設し、該アルミ箔の各小片を断熱材
に接着して、第１図に示したようなトランスバー
ス・フラツクス型誘導子を構成し、この誘導子を
２個対向させ、コイル電力50KW、エアギヤツプ
中の磁束密度2.3KGの条件で通電し、通電後180
秒経過した後の磁界によるアルミ箔小片群の温度
上昇量は、たかだか30℃位であつた。
アルミ箔の小片を、巾１mmの間隙をもつて第３図
ｂのように配設し、該アルミ箔の各小片を断熱材
に接着して、第１図に示したようなトランスバー
ス・フラツクス型誘導子を構成し、この誘導子を
２個対向させ、コイル電力50KW、エアギヤツプ
中の磁束密度2.3KGの条件で通電し、通電後180
秒経過した後の磁界によるアルミ箔小片群の温度
上昇量は、たかだか30℃位であつた。
第３図ａ，ｂに示すように短冊状の金属薄片を
反射材として用いたときの輻射熱の有効反射率re
は re＝rp（１−ａ／le）（１−ｂ／ls） 但し、rp；金属薄片の反射率 le；金属薄片の長辺の長さ ls；金属薄片の短辺の長さ ａ；間隙の長辺方向の巾 ｂ；間隙の短辺方向の巾 として求めることができる。
反射材として用いたときの輻射熱の有効反射率re
は re＝rp（１−ａ／le）（１−ｂ／ls） 但し、rp；金属薄片の反射率 le；金属薄片の長辺の長さ ls；金属薄片の短辺の長さ ａ；間隙の長辺方向の巾 ｂ；間隙の短辺方向の巾 として求めることができる。
例えば、前述した巾10〜20mm程度のアルミ箔を
第３図ｂのように配設した場合の有効反射率は、
およそ75〜85％程度である。また金メツキの場合
の有効反射率はおよそ85〜90％である。
第３図ｂのように配設した場合の有効反射率は、
およそ75〜85％程度である。また金メツキの場合
の有効反射率はおよそ85〜90％である。
なお、上述の実施例においては、輻射熱反射材
としてアルミ箔を用いたが、アルミ箔以外に金、
銅、銀等の薄板を用いることもでき、またこれら
金属の薄板を接着するのではなく、耐熱絶縁材の
基板にこれら金属をメツキ（例えば蒸着メツキ）
したものを用いてもよい。また各小片を互いに電
気的に絶縁するための間隙を設ける手段は、金属
薄板を断熱材などに接着した後や、メツキ後に機
械加工により間隙（溝）を設けるようにしてもよ
く、またメツキ前にメツキ不着処理を施こすなど
適宜の手段を採用し得る。
としてアルミ箔を用いたが、アルミ箔以外に金、
銅、銀等の薄板を用いることもでき、またこれら
金属の薄板を接着するのではなく、耐熱絶縁材の
基板にこれら金属をメツキ（例えば蒸着メツキ）
したものを用いてもよい。また各小片を互いに電
気的に絶縁するための間隙を設ける手段は、金属
薄板を断熱材などに接着した後や、メツキ後に機
械加工により間隙（溝）を設けるようにしてもよ
く、またメツキ前にメツキ不着処理を施こすなど
適宜の手段を採用し得る。
以上述べたごとく本発明によれば、誘導子に対
する被加熱材からの熱負荷を激減することができ
て、誘導子の保護が完全なものとなり加えて断熱
材の厚みを薄くすることができるので、誘導子と
被加熱材との間隙を狭くしえて、加熱効率が大巾
に向上するという優れた効果がある。
する被加熱材からの熱負荷を激減することができ
て、誘導子の保護が完全なものとなり加えて断熱
材の厚みを薄くすることができるので、誘導子と
被加熱材との間隙を狭くしえて、加熱効率が大巾
に向上するという優れた効果がある。
なお、以上に述べた本発明装置に用いる輻射熱
反射材を、適宜な手段で誘導子と被加熱材との間
隙中途に設置して、被加熱材からの輻射熱を遮蔽
するようにしても、誘導子の防熱効果があること
は勿論である。
反射材を、適宜な手段で誘導子と被加熱材との間
隙中途に設置して、被加熱材からの輻射熱を遮蔽
するようにしても、誘導子の防熱効果があること
は勿論である。
第１図は板状の被加熱材に本発明の誘導子の保
護構造の例を適用した一片断面正面図、第２図は
管状の被加熱材に本発明の誘導子の保護構造の例
を適用した一部断面正面図、第３図ａ，ｂは第１
図及び第２図に示す輻射熱反射材である金属薄片
の配設法の例を示す下面図である。 １ａ，１ｂ；被加熱材、２ａ，２ｂ；コイル、
３ａ，３ｂ；断熱材、４ａ，４ｂ；金属薄片群、
５ａ；耐火モールド、５ｂ；保護外筒、６ａ；磁
心、７ａ；耐火材、１１ａ，１１ｂ；金属薄片、
１２ａ，１２ｂ；電気絶縁溝。
護構造の例を適用した一片断面正面図、第２図は
管状の被加熱材に本発明の誘導子の保護構造の例
を適用した一部断面正面図、第３図ａ，ｂは第１
図及び第２図に示す輻射熱反射材である金属薄片
の配設法の例を示す下面図である。 １ａ，１ｂ；被加熱材、２ａ，２ｂ；コイル、
３ａ，３ｂ；断熱材、４ａ，４ｂ；金属薄片群、
５ａ；耐火モールド、５ｂ；保護外筒、６ａ；磁
心、７ａ；耐火材、１１ａ，１１ｂ；金属薄片、
１２ａ，１２ｂ；電気絶縁溝。
Claims (1)
- １ 金属の誘導加熱装置において、被加熱材に近
接して配置される誘導子の被加熱材対向面に、耐
熱絶縁材を介して輻射線の反射特性の大なる金属
面を設け、該金属面を複数個の薄板または薄膜を
互いに電気的に絶縁した状態に配設して構成した
ことを特徴とする誘導加熱装置の誘導子保護装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19089581A JPS5894790A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 誘導加熱装置の誘導子保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19089581A JPS5894790A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 誘導加熱装置の誘導子保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5894790A JPS5894790A (ja) | 1983-06-06 |
| JPH0129039B2 true JPH0129039B2 (ja) | 1989-06-07 |
Family
ID=16265508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19089581A Granted JPS5894790A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 誘導加熱装置の誘導子保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5894790A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013185760A (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理装置 |
| JP2015043262A (ja) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 三菱電機株式会社 | 高周波誘導加熱装置 |
-
1981
- 1981-11-30 JP JP19089581A patent/JPS5894790A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5894790A (ja) | 1983-06-06 |
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